新編地圖學教程_1.ppt

1、第十 章 地圖概括,第一節(jié) 地圖概括概述,一、 地圖概括的概念,地圖概括就是根據(jù)地圖的主題、用途、比例尺和制圖區(qū)域的地理特征，對各地理要素及其內(nèi)在聯(lián)系加以分析和研究，并進行選擇和概括，以反映甚至夸大表示地面某些最重要、最基本的事物或現(xiàn)象，而舍去某些次要的、非本質(zhì)的，甚至整類、整級的事物或現(xiàn)象，也就是說要對客觀事物進行取舍和化簡。又稱制圖綜合。分類和選取是地圖概括的主要手段，以數(shù)學方法及計算機為基礎的自動綜合概括已逐步發(fā)展起來。,在大比例尺地形圖上，可以比較詳細地表示出街道、街區(qū)平面圖形特點，突出建筑物和經(jīng)濟文化設施等,在中比例尺地形圖上，只能表示出一些主要街道、街區(qū)平面圖形的主要特征，其他標志

2、已不能表示出來了,在小比例尺地形圖上，僅能顯示出城市的總輪廓；比例尺再縮小，就變?yōu)橛靡粋€點狀符號來表示其所在的位置了,二、意義 1、能使地理要素在各種不同類型、不同比例尺的地圖上得到 生動而恰當?shù)伢w現(xiàn)。 2、正確的地圖概括能反映客觀實際與地圖內(nèi)容之間的有機聯(lián) 系，提高地圖質(zhì)量。 3、通過制圖綜合，可以把這些規(guī)律性以符號形式更加突出地 、直觀地反映出來； 4、通過制圖綜合中解決由于地圖的縮小產(chǎn)生的矛盾（如精度 與地理特征、圖面載負量與易讀性等間的矛盾），,三、 制約地圖概括的因素,1.地圖的用途和主題,編圖目的與任務不同，圖上反映空間數(shù)據(jù)的廣度和深度亦不同，地圖的用途是地圖概括的主導因素。如教學

3、地圖與地形圖。,地圖主題決定要素的重要程度和選取，必然影響地圖概括。,同一種地理要素的選取也受地圖主題的影響。,地 理 圖,地 勢 圖,地圖的用途和主題的影響,2.地圖比例尺,地圖比例尺限定了制圖區(qū)域幅面和要素總量,是決定地圖概括數(shù)量特征的主要因素。,地圖比例尺的變更，制約圖上地物的質(zhì)量特征,比例尺影響地圖概的數(shù)量和質(zhì)量特征,3.制圖區(qū)域的地理特征,區(qū)域的自然和經(jīng)濟條件，同樣的地理事物在不同地區(qū)具有不同意義，因而影響對區(qū)域的表達。,4.數(shù)據(jù)質(zhì)量,地圖概括是以空間數(shù)據(jù)為基礎，數(shù)據(jù)的種類、特點及質(zhì)量直接影響地圖概括的質(zhì)量。,空間數(shù)據(jù)：包括圖表、影像、統(tǒng)計數(shù)據(jù)和文字資料。,遙感資料概括成圖,5.圖解

4、限制,影響符號最小尺寸設計的因素： 視覺分辨能力；人的視力能辨認0.030.05毫米的線。 印刷與繪制技術(shù)；最好的繪圖技術(shù)能繪出0.060.09毫米的線劃，刻圖法可刻繪0.030.05毫米的線劃，較高的制印技術(shù)能印出0.080.1毫米的線。 地物和地理環(huán)境：如湖泊、沼澤、森林等的最小輪廓面積至少要2.53.2平方毫米，才能清晰可辨 。,地圖的內(nèi)容受符號的形狀、尺寸、顏色和結(jié)構(gòu)的直接影響，并制約著概括程度和方法。,第二節(jié) 地圖概括的基本方法,一、選取,結(jié)果要求：,常用方法：,根式定律法：開方根規(guī)律 用于從大比例尺編制小比例尺圖,（1） 圖解計算法：,以地圖符號的面積負載量 (S) 確定符號選取數(shù)

5、量指標的方法。,S = n (a + p) n為/cm2居民點個數(shù)； a為符號面積； p為注記面積,S = n (pr 2 + 3.5 d 2 ),1、定額法：,規(guī)定單位面積內(nèi)應選取的事物或現(xiàn)象的總數(shù)或密度，以保證地圖具有相當豐富的信息，而又不影響地圖的易讀性。,上式做一變形，小圓面積為pr 2， 每個漢字面積為寬高，設為d 2，地 名一般由三個漢字組成，外加字符間隔 0. 5個字符，則上式可變?yōu)椋?SSi/100mm2 = (Spri2 + S3.5 di2 ) / 100mm2,此方法一般用于確定居民點選取數(shù)額,居民點面積負載量：地圖上每100mm2 區(qū)域面積中， 居民點面積的總和不應超過

6、的上限。,一般S的值不應超過某一指標，常以100mm2面積內(nèi)，符號的面積所占數(shù)量為指標。如，對于東北這樣人口集團式居住的地區(qū)，在1：10萬的地圖上，每100mm2面積內(nèi)，符號面積不能超過50mm2，在1：20萬中，不能超過30mm2，1：50萬不能超過16mm2。,實際應用中，是將前式反推，即先由經(jīng)驗參數(shù)獲得居民點面積負載量，然后n就可以用100mm2面積內(nèi)的限制指標，除以(r+p)得到。,（2） 回歸分析法,地圖上居民點的選取程度，同實地密度之間存在著相關(guān)關(guān)系。,這里相關(guān)系數(shù)只說明兩個變量的相關(guān)關(guān)系及緊密程度，不說明二者間的數(shù)量關(guān)系。即要找到一個最合適的選取數(shù)量，使它與實際數(shù)量間的相關(guān)性最高

7、。所以r值可以是一個驗證最后選取程度好壞的指標。,經(jīng)全國抽樣計算地形圖上居民地1：10萬和1：20萬地形圖上居民地選取的回歸曲線,y = axb,a,b 為待定系數(shù),建立回歸方程：,1:10萬地形圖居民地選取指標,多用于1：10萬、1：20萬地圖上居民點的概括,例 1：10萬地圖上居民地選取的回歸方程： y=14.24X-0.576 假設有一個區(qū)域，實地密度是每平方公里少于110個居民點，則X110，求得Y95%，即選取程度為95%，則選取指標是11095%105，即只有105個居民點可留下。,總結(jié)：定額法的選取受地理區(qū)域、地理要素的意義及其分布特點、符號大小、字體規(guī)格等因素的影響。缺點是，難

8、以保證選取數(shù)量同所需要的質(zhì)量指標取得協(xié)調(diào)。往往是達到了質(zhì)量要求，但有些地區(qū)按定額選取卻遠達不到數(shù)量指標；而有些地區(qū)卻超標。,編制確定要素選取的區(qū)域指標圖，在計算機制圖過程中，此方法的使用需有專家系統(tǒng)的支持。,總結(jié)：資格法優(yōu)點是標準明確，簡單易行。缺點是，只有一個標志作為衡量選取的條件，有時不能全面衡量事物現(xiàn)象的重要程度，而且不易體現(xiàn)選取后的地圖容量，難以控制各地區(qū)圖面載負量的差別。,2、資格法：取一定的數(shù)量或質(zhì)量指標作為選取的資格,3、根式定律法,德國地圖學家特普費爾 (F.Topfer) 提出的方案：,新編地圖所應選取的地物數(shù)量與原始地圖地物數(shù)量之比符合原始地圖與新編地圖的比例尺分母之比的平

9、方根。,N 為圖上地物數(shù) A 原始圖 M 為比例尺分母 B 新編圖,開方根規(guī)律的擴展,實際上，在講影響地圖概括的因素的時候，相同的地物在不同區(qū)域的處理要性是不同的，如水在干旱區(qū)與濕潤區(qū)，此外，還有符號尺寸的大小也會影響所表達內(nèi)容的豐富程度，因此，特普費爾又在基本公式的基礎上，增加了符號尺寸改正系數(shù)C和地物重要性改正系數(shù)D，將公式擴展為：,點狀要素,線狀要素,面狀要素,NA資料地圖中有關(guān)要素數(shù)量； NB新編地圖中有關(guān)要素數(shù)量； MA資料地圖比例尺分母；MB新編地圖比例尺分母； SA、SB線狀符號寬度； fA/fB面狀符號面積；,x選取級，數(shù)值越大，重要性越小，選取數(shù)量越少。一般x=0（詳 盡），

10、x=1（詳細）、x=2（欠詳細）、x=3（簡略）。,例一河流選取指標,括號外為沒考慮C，若考慮C，設原始寬度為0.25MM，概括后寬 度為0.24MM,則SA / SB =1.04，由此得括號內(nèi)數(shù)字，分別為 59*0.4*1.04=25, 29*0.35*1.04=11,提示：以線狀為例，由于原始線的寬度已知，可先令SB為一個值，按制圖要求的某一X值算出NB，然后再令一個SB值，算出NB，直到NB數(shù)目不致太多而雜亂，也不致太少而不能反映區(qū)域特征。,例二資料地圖比例尺為1：1萬，新編地圖比例尺為1：5萬，資料地圖上居民地個數(shù)為87，則新編地圖上的居民地應為：,x=0（詳盡） NB87187個x=

11、1（詳細） NB870.44739個 x=2（欠詳細） NB870.217個x=3（簡略） NB870.0898個,開方根規(guī)律的基本特點：,直觀地顯示了地圖概括時從重要到一般的選取標準，是一個有序的選取等級系統(tǒng)。 是線性方程，在地圖比例尺固定的條件下，地物選取的比例一致。 未考慮到地理差異，特別是制圖地物分布的密度變化。 選取級x的調(diào)整可適當彌補地理差異的影響。 (5)用于從大比例尺編制小比例尺圖,總結(jié)：根式定律法適用于同一種符號的同一類地圖，但它只指出取舍的限額，而具體保留哪些要素，舍去哪些要素，仍需由制圖者根據(jù)資格法確定。因此，它與定額法一樣，都要與資格法配合作用。,二、 簡化,（一）質(zhì)量

12、特征的 簡化,地物表示到地圖上時，要有主次之分，例如實地道路、橋梁很多，但只有我們希望表示的道路和相應的橋梁才把它畫在地圖上，所以地圖上的地應經(jīng)過分類和分級處理，不符合制圖目的的地物都要舍棄掉。,普通地圖內(nèi)容通常分為十大類，遵循一定的規(guī)范。 專題地圖則根據(jù)相應內(nèi)容的學科體系分類。,1:25萬時，水系分類僅保留了河流、運河、常年湖和水庫。,1971年版1:10萬水系分類,（二）數(shù)量特征的簡化,減少事物的數(shù)量差別，增大數(shù)量指標內(nèi)部數(shù)值變化的間距，對于數(shù)量指標低于規(guī)定等級的事物予以舍棄。分級愈多，數(shù)量化簡的程度就越低。,（三）圖形特征的簡化,1、基本要求： 保持輪廓圖形和彎曲形狀的基本特征； 保持彎

13、曲轉(zhuǎn)折點的相對精確性； 保持不同地段彎曲程度的對比。,2、基本方法： 按最小尺寸限定進行選取 按開方根定律進行簡化,W,d 為最小尺寸，則 Wiw,did，取 Wiw,did，舍,Wiw,did ，部分取,（四） 內(nèi)部結(jié)構(gòu)的簡化,空間數(shù)據(jù)構(gòu)成平面圖，在簡化過程中應盡量保持地物原有的格局特征。,三、 夸 張,編圖目的不同，影響了內(nèi)容詳簡 地圖從設計圖例開始便開始采用夸張 如公路設計。 強調(diào)重要的地物，符合審美和寓意的需要。 如某河流中游比上下游都寬，但在小比例尺上表示時仍采 用從源頭到河口漸粗的實線表示，意味著流量不斷增加。 夸張既是地圖藝術(shù)性的需要，也是地圖技術(shù)上的需要。,1. 局部夸大 ：有時為了顯示和加強某些特征，需要夸大某些碎部，如一條多微小彎曲的山區(qū)公路，若按指標進行化簡，微小彎曲有可能全部被舍掉，公路將變成一條平直線段，從而失去原有特征，此時，就需要在刪除大量細小彎曲的同時，夸大其中某些小彎曲。如長江的表達。當然這種夸張要適可而止。,2. 位移：當比例尺縮小后，為表達正確的相互關(guān)系，需將某些要素進行移位，原則是“將次要的事物移位，主要事物應盡量保持其實際位置”。如當公路符號與居民地符號相互重疊時，就要移動居民地符號的位置，而不移動道路符號。因為道路符號的局部移位，必然引起道路方向和形狀的改